致能：首次公布国产硅基垂直GaN HEMT技术
7月10日，广东致能创始人黎子兰博士参加在瑞典举办的第十五届国际氮化物半导体会议（ICNS-15）并作邀请报告（Invited Talk）。报告分享了团队在硅基垂直氮化镓功率器件（GaN HEMT）技术上的原创性突破及应用前景。报告现场及会后引来国际同行的热烈讨论。
广东致能在ICNS会议上作邀请报告
据了解，目前广泛应用的氮化镓功率器件多采用横向结构，但在高功率、大电流场景中仍面临电场管理、器件微缩和散热困难等技术瓶颈，难以充分发挥氮化镓材料的性能优势。
相比之下，垂直氮化镓器件架构可以突破横向结构在导电能力（功率密度）及散热性能上的限制，展现出数量级的优异性能和系统集成潜力，被认为是推动氮化镓功率器件迈向更大功率的关键技术路径之一。
因此，广东致能团队全球首创在硅衬底上实现垂直GaN/AlGaN异质结构及垂直二维电子气沟道（2DEG）的直接外延生长，通过精准工艺调控，制备出低位错密度的氮化镓鳍状结构，该方法具备极高的外延结构设计自由度。
广东致能在ICNS会上展示的垂直GaN HEMT功率器件技术
基于这一创新平台，团队成功研制出全球首个具有垂直2DEG沟道的常开型器件（D-mode VHEMT）及阈值电压可调的常关型器件（E-mode VHEMT）。
在工艺集成方面，通过源/栅电极选择性刻蚀及硅衬底完全去除工艺，实现了全垂直电极结构布局，可显著提升器件散热效率。该创新技术在先进工艺平台加持下具备极高的量产可行性，同时还为器件微缩和大电流性能迭代（功率密度）提供了广阔空间。
图1：器件x-SEM 结构 ；图2：剥离硅衬底后的晶圆
与此同时，广东致能进一步展示全球首个垂直二维电子气氮化镓功率器件结构(如图1)，此时生长用硅衬底还未被去除。当生长用硅衬底去除后，观察面为原硅衬底面，可获得完整的垂直氮化镓器件晶圆(如图2)。
围绕这一原创性的垂直氮化镓器件架构和工艺，广东致能已在国内外布局多项核心知识产权，形成完整专利组合，构筑了坚实的技术壁垒。凭借在材料外延、结构设计、工艺集成上的持续创新，垂直氮化镓功率器件平台有望成为下一代高性能氮化镓功率器件的关键技术路径。
关于ICNS：作为化合物半导体领域最具影响力的国际会议之一，ICNS每两年举办一次。本次会议在瑞典马尔默举办，汇聚了氮化镓领域来自斯坦福大学、北京大学、东京大学、法国科学院（CNRS）、英飞凌（Infineon）等全球顶尖高校、研究机构和企业的专家学者。广东致能作为本届大会少数被邀请做专题报告的企业代表之一，充分显示了公司在氮化镓功率器件领域的技术创新力和国际影响力。
本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。
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